张福先教授
【引用本文】张福先，刘军乐. 肢体移植物感染诊治策略[J]. 中国实用外科杂志,2024,44(12):1374-1378.
肢体移植物感染诊治策略
张福先1，刘军乐2
中国实用外科杂志,2024,44(12):1374-1378
肢体动脉疾病主要包括血管狭窄、闭塞、扩张、外伤及外部侵犯等类型，严重威胁肢体功能及病人生命安全。治疗通常以药物为基础，传统开放手术或腔内介入手术为辅，其中血管移植物在血管重建中具有不可或缺的地位。现代血管移植物技术涵盖生物组织型、人工合成型、生物混合型、组织工程型及腔内介入型，虽在组织相容性、抗感染性及长期通畅性方面取得显著进展，但移植物感染仍是血管外科面临的重大挑战。传统开放手术中，自体静脉移植物因较强的抗感染能力而被优先选择。然而，当自体静脉不足时，需使用人工移植物（如涤纶、膨体聚四氟乙烯），但其感染发生率达1%～6%，并伴随高截肢率和死亡率。感染常由术区链球菌、葡萄球菌引起，多发性基础疾病及感染坏死切口也是感染发生的重要诱因。腔内手术因微创特点，感染发生率较低，但仍有罕见病例报告，如药物涂层支架感染可导致动脉血栓、假性动脉瘤等严重并发症。感染的诊断需结合临床表现、实验室检查及影像学评估。早期感染通常表现为发热、局部炎症及急性缺血，迟发感染则症状隐匿。影像学中，正电子发射计算机断层扫描（PET/CT）相较CT扫描在诊断敏感度（93%）和特异度（70%）方面更具优势。治疗策略以广谱抗生素联合外科手术为主，需彻底清除感染组织，移除受感染移植物，并重建血液循环。抗生素应优选能够穿透生物膜的药物（如利福平），疗程通常为4~6周或更长。外科重建方法包括原位重建及解剖旁路重建，其中自体静脉或同种异体血管为优选材料。通过综合多学科协作、围手术期严格的感染预防措施及新材料的研发，肢体血管移植物感染的诊治效果有望进一步改善。
基金项目：国家自然科学基金面上项目（No.81570431）；北京市科技计划课题（No.Z101107050210022）
作者单位：1首都医科大学附属北京世纪坛医院血管外科，北京100038；2新疆维吾尔自治区人民医院克拉玛依医院（克拉玛依市中心医院）血管外科，新疆克拉玛依 834000
通信作者：张福先，E-mail：fuxain@263.net
1 血管移植物的发展与分类
自1898年和1906年，Gluck和Carrel分别成功实施自体大隐静脉股动脉移植以来［1］，血管移植物的研发经历了以下4个主要阶段：生物组织型、人工合成型、人工生物混合型以及组织工程型。根据现代临床医学的发展，可将血管移植物大致分为两类：传统开放手术移植物和腔内介入手术移植物。（1）生物组织型血管移植物。此类移植物包括自体移植物、同种异体移植物及异种异体移植物。（2）人工合成型血管移植物。1952年，Voorhees在犬实验中成功将涤纶人造血管移植于犬的腹主动脉，随后于1953年首次应用于临床，完成18例病人的腹主动脉移植手术并取得成功。这一成果推动了各种带有网孔的人工血管的研发。然而，多数早期产品因临床应用效果不佳而被逐步淘汰。目前，临床广泛应用的人工血管主要采用涤纶和膨体聚四氟乙烯（expanded polytetrafluoroethylene，ePTFE）材质［2-3］。（3）生物混合型人工血管。由于涤纶和ePTFE等合成材料的生物相容性尚不理想，通过在这些材料表面涂覆生物材料以提高其生物相容性，从而形成生物混合型人工血管。常见的涂层材料包括白蛋白、纤维连接蛋白、胶原蛋白、碳涂层以及镀银人工血管等［4］。（4）组织工程型人工血管。组织工程技术的应用使新型血管移植物的构建成为可能。此类移植物具有高度组织相容性、可生长性、可塑性，无排斥反应、无血栓形成、不易感染等优点。移植后能够维持长期通畅性并实现自我更新。然而，目前此类血管移植物的商品化仍面临诸多工程技术难题，亟待攻克［5］。（5）腔内介入血管移植物。腔内介入血管移植物是近几十年发展起来的一类重要血管移植物，主要包括不带膜的血管支架、带膜血管支架、药物涂层血管支架、药物涂层球囊、生物可降解支架及弹簧圈等。腔内血管移植的应用显著缩短了手术时间，降低了手术风险，减轻了病人痛苦，已在临床上得到广泛应用。然而，其仍存在待改进之处，例如针对不同解剖部位的动脉血管特点，目前尚难生产出兼具合理支架强度、径向支撑力、柔顺性、生物相容性、操作便捷性及安全性的血管移植物。
2 肢体动脉血管移植感染
2.1 传统开放手术与血管移植物感染 在肢体动脉的传统开放手术中，血管移植物的应用为解决动脉重建、恢复肢体血运及挽救肢体存活等问题提供了重要手段。然而，血管移植物感染始终是临床高度关注的难题。通常情况下，自体血管移植物（主要为大隐静脉）因其具备一定的抗感染能力，成为优先选择。然而，当自体大隐静脉因缺如、长度不足等原因无法满足动脉重建需求时，只能选择人工血管或补片作为替代。目前临床常用的人工血管主要由涤纶和膨体聚四氟乙烯（ePTFE）材料制成。尽管人工血管在口径、长度及外支撑方面具有显著优势，可满足临床需求，但由于人工血管为惰性材料，病原菌易在其表面附着并大量繁殖，导致感染的发生。
人工血管移植后，在下肢动脉旁路手术中的感染发生率为1%～6%，在腹主动脉修补术中的感染发生率为0.5%～2.0%［6-7］。由于肢体旁路移植切口通常较浅，皮下组织中潜行路径较长，为感染的发生埋下隐患。人体皮肤表面的链球菌和葡萄球菌是常见致病菌，能够通过污染手术切口或人工血管而导致感染。此外，多发性基础疾病及感染坏死切口也是感染发生的重要诱因。
人工血管感染不同于一般临床感染，具有灾难性后果。内科保守治疗通常难以奏效，其截肢率高达10%～70%，死亡率达20%［8］。另有文献报道，血管移植物感染发生率为1%～6%，具体发生率因旁路手术部位不同而有所差异：肾下主动脉搭桥感染率＜1%，腹股动脉搭桥为1%～2%，而腹股沟下搭桥可高达6%。感染总病死率为15%～75%，截肢率达70%［9］。
2.2 腔内血管介入治疗与血管移植物感染 腔内血管移植物包括金属裸支架、覆膜支架、药物涂层支架、生物可降解支架、药物涂层球囊、封堵器及弹簧圈等。与传统开放手术相比，腔内介入治疗因手术创伤小、血管入路微创、移植物位于血管腔内等特点，感染发生率较低。其感染原因多与移植物消毒不彻底或手术操作过程中植入物污染有关。截至2018年，国际上仅报道了26例肢体动脉裸支架（bare-metal stent，BMS）感染［10］。2019年，Fréedéric等［11］报告了1例药物涂层支架（drug-eluting stent，DES）术后2 d发生感染的病例，并指出外周血管支架感染发生率较冠状动脉支架更高。
尽管外周血管支架感染较为少见，但一旦发生，其后果严重。多数病例在术后早期出现感染表现，通常表现为移植部位的局部炎症。感染可能导致受累动脉血栓、假性动脉瘤形成、血管破裂、脓毒性栓塞以及肢体远端微循环血栓形成等严重并发症。有研究结果表明，完全切除被感染支架并进行血管重建的病死率为22.5%，而采用覆膜支架腔内治疗的死亡率则高达100%［12］。
需要注意的是，随着血管腔内介入技术的发展及推广，许多非血管外科专业的医生参与了介入血管造影及治疗。然而，医源性血管损伤及感染的发生率也随之上升，其原因可归纳如下：（1）无菌观念不足。外科医生在临床训练中接受了系统的无菌观念教育，而其他学科的医生由于专业特点，相关教育相对薄弱。（2）手术环境差异。多数介入手术在导管室完成，与无菌条件更优越的复合手术室相比存在不足。（3）缺乏沟通意识。非血管外科医生在遇到血管入路损伤或血肿时处理经验有限，缺乏与血管外科医生及时沟通的意识。
临床上曾出现因处理不当导致严重后果的病例。例如，有病人在其他科室行颈动脉造影后出现股动脉穿刺点血肿，由于未能及时处理，1周后发展为严重感染及败血症，最终不得不截肢。上述问题表明，加强学科间协作与沟通，发挥团队作用，对于降低感染发生率、减少不良事件尤为重要。
3 肢体血管移植物感染的诊断与治疗
3.1 肢体血管移植物感染的诊断 对于具有明确临床表现的急性感染病人，诊断通常较为明确，但对于毒力较弱或细菌生长缓慢的慢性感染病例，特别是腹膜后隐匿性感染的病人，诊断则较为困难。根据发生时间，将感染分为早期感染（血管移植物植入后4个月内）和迟发感染（血管移植物植入4个月后）。事实上，大多数感染发生在术后2个月内。
早期感染的典型表现包括发热、寒战、局部炎性反应或伤口有浆液性及脓性分泌物，伴局部疼痛。有时，感染可导致旁路血栓形成，进而引发肢体急性缺血。相较之下，迟发感染或晚期感染的病人发热较少见。Legout等［9］对99例感染病人的研究结果显示，仅53%的晚期感染病人出现发热，而早期感染病人发热发生率达77%。这种差异可能与细菌在血管移植物表面形成生物膜有关，生物膜内的细菌被包裹在代谢修饰的环境中，部分处于静止状态，从而使机体的免疫反应和临床症状不明显［13］。
在怀疑肢体血管移植物感染的病人中，血液炎性指标的检查具有重要意义，而血液培养不仅能帮助确诊，还可指导合理选择抗生素。感染的明确诊断标准包括以下情况之一：术中标本或血液培养阳性；两个围手术期标本培养阳性；两个血液培养阳性；或一个术中标本培养阳性且一个血培养阳性，且培养结果显示相同的细菌种类。
Calligaro等［14］的研究报告指出，早期感染病人中最常见的病原菌为金黄色葡萄球菌（35%）和肠杆菌（33%），链球菌（27%）、表皮葡萄球菌（19%）和假单胞菌（16%）。而在42例晚期感染病人中，金黄色葡萄球菌感染率高达85%，表皮葡萄球菌38%，肠杆菌40.5%，假单胞菌26%。培养结果为阴性的病例占4%～7%。
影像学检查对于诊断肢体血管移植物感染也有一定帮助。多普勒超声能够发现假性动脉瘤并指导穿刺以获取感染细菌。尽管尚无推荐的标准影像学检查方法，但CT扫描可提示间接感染迹象，如移植物周围气体或脓肿的存在。18F-氟脱氧葡萄糖（18F-FDG PET/CT）显示支架周围代谢活性增加，已成为关键的影像学工具。研究表明，与CT扫描相比，18F-FDG PET/CT在感染诊断中的敏感度（93% vs. 56%）、特异度（70% vs. 57%）、阳性预测值（82% vs. 60%）和阴性预测值（88% vs. 58%）均具有明显优势［15-18］。
3.2 肢体血管移植物感染的抗生素治疗 血管移植物感染的治疗需要药物和外科手术的联合干预，其核心目标是通过更换移植血管材料及全身抗生素治疗根除感染源，并确保肢体血液循环的重建。
抗生素治疗应选择对病原菌敏感、高效且能够在血浆中维持较高浓度的药物。治疗方案需强调足量、足疗程（通常为4~6周，甚至更长）以及广谱联合用药。特别是能有效穿透生物膜并在其中扩散的抗生素（如利福平）应作为首选药物。
目前，关于血管移植物感染的抗生素使用已有相关国际指南推荐，表1中对具体药物及其适应证进行了详细阐述［19-21］。合理的抗生素治疗不仅是感染控制的关键，还对术后病人的预后具有重要意义。
3.3 肢体血管移植物感染的外科治疗 单纯使用抗生素治疗肢体血管移植物感染通常难以取得满意效果，外科干预是必不可少的。外科治疗的基本原则包括：（1）彻底清除感染组织。（2）移除受感染的血管移植物。（3）重建肢体动脉血管，恢复血液循环。
对于某些症状相对较轻的血管移植物感染病例（如人工血管或支架感染），如果无局部脓肿、菌血症、血栓形成或脓毒性栓塞，可以尝试通过局部灌洗、清创以及长期抗生素治疗，保留血管移植物以避免切除和血管重建。这种保守治疗策略已有成功病例的报道。然而，多数情况下仍需在应用抗生素的同时清除受感染的血管移植物。尤其是腔内支架感染，目前尚无支持保守治疗的循证医学证据［22］。若不清除受感染的血管移植物，可能导致病人死亡率显著升高（5年死亡率高达45%）［23］，并难以有效控制感染。
重建肢体动脉并恢复远端血液循环是外科治疗中的重要目标，同时也是一个复杂而棘手的挑战。血管重建可分为原位重建和解剖旁路重建两种方式。原位重建符合血流动力学要求，具有较好的通畅率，但存在二次感染的较高风险。解剖旁路重建则可避开感染部位，但手术复杂性增加，且远期通畅率相对较低。
在血管移植物选择方面，自体大隐静脉是首选材料。将自体大隐静脉取出后倒置，或使用瓣膜刀行原位转流，不仅可有效避免二次感染，还能实现较好的远期通畅率。然而，当自体静脉因各种原因无法满足治疗需求时，可选择生物血管（同种或异种异体）或人工血管作为替代材料。
近年来，欧洲的一些研究报道了一种新的治疗策略：对感染移植物进行清除，同时对动脉床进行彻底清创和靶向抗菌治疗，随后应用冷藏保存的同种异体血管进行移植，原位重建肢体动脉。此方法在治疗感染相关病例中显示了良好的疗效［24-25］。
综上所述，相比于胸腹部大血管移植物，肢体血管移植物感染的发生率和危害程度相对较低，但一旦发生，其后果常具有灾难性。在血管移植物感染的诊治过程中，应强调各相关专业的多学科联合诊疗。同时，对于围手术期（术前、术中、术后）预防感染的重要性需高度重视。对于疑似感染的病人，应尽早发现问题并与相关专业医生及时沟通协作。随着科学技术的进步、材料学的发展以及临床医生感染防控意识的增强，相信血管移植物感染将得到更有效的控制和治疗，进一步改善病人的预后。
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（2024-11-16收稿）
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